Chemical and structural changes of calcium ion exchange silica pigment in 0.5M NaCl and 0.5M Na2SO4 solutions

• Autores: Noelia Granizo Iñigo, M.I. Martín, F.A. López, J.M. Vega, Daniel de la Fuente García, Manuel Morcillo Linares
• Localización: Afinidad: Revista de química teórica y aplicada, ISSN 0001-9704, Vol. 68, Nº. 556, 2011, págs. 439-446
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Canvis químics i estructurals del pigment sílice/calci en solucions de NaCl i Na2SO4 0,5M
  • Cambios químicos y estructurales del pigmento sílice/calcio en soluciones de NaCl y Na2SO4 0.5M
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• Resumen
  • español

    Este trabajo estudia la viabilidad de un pigmento anticorrosivo medioambientalmente aceptable para la sustitución de los pigmentos de Cr (VI), caracterizando el pigmento de partida y los productos obtenidos después de su interacción con soluciones de iones agresivos desde el punto de vista de la corrosión (CI· and SO4,2-). Las técnicas utilizadas para ello fueron difracción de rayos X (DRX), calorimetría (DTA-TG), espectroscopía de IR con transformada de Fourier (FTIR) y microscopía electrónica de barrido/espectrometría de energías dispersivas (SEM-EDAX). Se estudió la capacidad de intercambio iónico del pigmento y se analizaron las soluciones obtenidas después de la interacción pigmento-solución. Los resultados obtenidos muestran que tiene lugar unas serie de transformaciones físico-químicas en el pigmento cuando interacciona con los iones Cl- y SO4,2-, en algunos casos acompañado de la aparición de nuevas fases cristalinas, principalmente silicatos de calcio y sodio y sulfato de sodio. Los análisis de las soluciones obtenidas después de la interacción muestran un incremento en el contenido de calcio según aumenta la fuerza iónica del medio. Estos resultados sugieren que el mecanismo por el cual el pigmento actúa no solo está basado en reacciones de intercambio iónico, sino que también existen modificaciones estructurales, la propia solubilidad del pigmento en el medio y consecuentemente reacciones de (co)precipitación que dan lugar a compuestos insolubles en el medio agresivo estudiado.

  • català

    Aquest treball estudia la viabilitat d’un pigment anticorrosiu mediambientalment acceptable per a la substitució dels pigments de Cr (VI), caracteritzant el pigment de partida i els productes obtinguts després de la seva interacció amb solucions de ions agressius des del punt de vista de la corrosió (Cl- i SO42-). Les tècniques utilitzades van ser difracció de raigs X (DRX), calorimetria (DTA-TG), espectroscòpia d’IR amb transformada de Fourier (FTIR) i microscòpia electrònica de rastreig / espectrometria d’energies dispersives (SEM-EDAX). Es va estudiar la capacitat d’intercanvi iònic del pigment i es van analitzar les solucions obtingudes després de la interacció pigment-solució. Els resultats obtinguts mostren que tenen lloc unes sèries de transformacions físico-químiques en el pigment quan interacciona amb els ions (Cl- i SO42-), en alguns casos acompanyat de l’aparició de noves fases cristal·lines, principalment silicats de calci i sodi i sulfat de sodi. Les anàlisis de les solucions obtingudes després de la interacció mostren un increment en el contingut de calci quan augmenta la força iònica del medi. Aquests resultats suggereixen que el mecanisme pel qual el pigment actua no només està basat en reaccions d’intercanvi iònic, sinó que també hi ha modificacions estructurals, la pròpia solubilitat del pigment en el medi i conseqüentment reaccions de (co)precipitació que donen lloc a compostos insolubles en el medi agressiu estudiat.

  • English

    This paper studies the suitability of an environmentally-friendly anticorrosive pigment (Si/Ca) to replace Cr(VI) pigments, characterising the initial pigment and the products obtained after interaction with aqueous solutions containing aggressive ions from a corrosion viewpoint (Cl- and SO42-). X-ray diffraction (XRD), calorimetry (DTA-TG), Fourier transform IR spectroscopy (FTIR) and scanning electron microscopy (SEM-EDAX) techniques are used. The ion exchange capacity of the pigment is studied and the solutions obtained after the pigment-solution interaction are analysed. The results obtained show that a series of physical/chemical transformations take place in the pigment on interaction with the Cl- and SO42- solutions, in some cases accompanied by the appearance of new crystalline phases, mainly calcium and sodium silicates and calcium sulphate. Analysis of the solutions obtained after interaction shows a rise in the calcium content as the ionic force of the medium increases. These results suggest that the mechanism by which the pigment acts is not only based on ion exchange reactions but also on a structural modification of the pigment itself and consequently on (co)precipitation reactions that form insoluble compounds in the studied aggressive media.